Título do projeto: Como uma central de hidrogénio pode reduzir as emissões a nível local

Equipe: HyLite

Colégio de St Muredach   Ballina   Irlanda   4 A idade do aluno: 16-17 anos de idade

Como um campo eólico proposto com uma central de hidrogénio anexa beneficiará o nosso clima local, fornecendo energia com emissões reduzidas.

O nosso projeto centrou-se na exploração de soluções alternativas para combater as alterações climáticas, investigando o potencial das centrais de hidrogénio e das turbinas eólicas como fonte de energia limpa. Queríamos testar a potência de uma central de hidrogénio alimentada por uma turbina eólica, pelo que realizámos experiências com um modelo em miniatura e comparámo-lo com uma turbina e uma central de hidrogénio normais, em tamanho real.

Para ajudar na nossa investigação, contactámos a Mercury Renewables, uma empresa de energia sustentável, e uma investigadora pós-graduada associada ao projeto, Jochelle Ma Lois La Guipo, que nos forneceu informações valiosas e ajudou nas nossas questões. Acreditamos que as centrais de hidrogénio são uma solução promissora para reduzir as emissões de carbono em grande escala e podem proporcionar oportunidades económicas à comunidade local.

A nossa hipótese era que as centrais de hidrogénio verde, alimentadas por fontes de energia renováveis, como a energia eólica e solar, poderiam reduzir significativamente as emissões em comparação com os métodos tradicionais de produção de hidrogénio com base em combustíveis fósseis. Além disso, as células de combustível de hidrogénio, alimentadas por este hidrogénio renovável, poderiam servir como uma alternativa limpa aos combustíveis fósseis para alimentar veículos e equipamentos, ajudando a atenuar o impacto das alterações climáticas.

Para testar a nossa hipótese, montámos a versão em miniatura da central de hidrogénio e monitorizámos a deslocação da água, a produção de energia e a produção de hidrogénio enquanto o sistema funcionava. As precauções de segurança foram primordiais devido à natureza inflamável do hidrogénio e à sua dificuldade de deteção em caso de fuga.

A nossa investigação mostrou que a produção de hidrogénio verde utilizando a energia eólica pode, de facto, ser uma forma eficiente e rentável de produzir energia limpa. O nosso modelo demonstrou que a produção de hidrogénio pode ser sustentada através do fornecimento contínuo de energia eólica para alimentar a célula de combustível reversível. O modelo também mostrou o potencial das células de combustível de hidrogénio como uma alternativa limpa aos combustíveis fósseis para alimentar veículos e equipamentos.

Construímos uma versão em miniatura do campo eólico e da central de hidrogénio e recolhemos dados sobre a sua potência, produção de hidrogénio e outras métricas importantes. Em seguida, comparámos os nossos dados com valores publicados para centrais de hidrogénio em tamanho real, incluindo uma que foi utilizada como referência para a nossa análise.

A nossa experiência revelou que a mini central de hidrogénio produzia uma pequena quantidade de hidrogénio a 6 cm3 por hora, com uma baixa potência de 0,048 watts por segundo. O tempo de funcionamento da pilha de combustível após uma hora de produção de hidrogénio foi de apenas 3,5 minutos e a quantidade de eletricidade produzida após uma hora de produção de hidrogénio foi de 4,41 watts.

Em contrapartida, a grande central de hidrogénio produziu uma quantidade muito maior de hidrogénio, 71 347 cm3 por hora, o que representa uma melhoria significativa em relação à mini central. A potência da turbina foi também muito superior, com 570,776 watts por segundo, reflectindo a maior escala da central. O tempo de funcionamento da pilha de combustível após uma hora de produção de hidrogénio foi estimado em 2.497.144 minutos e a quantidade de eletricidade produzida após uma hora de produção de hidrogénio foi estimada em 3.146.401,44 watts.

A comparação entre as duas instalações demonstra os potenciais benefícios do aumento da produção de hidrogénio, uma vez que pode resultar na produção de quantidades significativamente maiores de hidrogénio e na produção de mais eletricidade.

A nossa investigação forneceu informações valiosas sobre o potencial do hidrogénio como fonte de energia limpa e uma solução potencial para o problema da redução das emissões, sem deixar de satisfazer as nossas necessidades energéticas.

Olhando para o futuro, acreditamos que a nossa investigação poderia ser melhorada através da realização de testes mais extensos e da recolha de dados durante um período de tempo mais longo. No entanto, sentimos que respondemos à nossa questão de investigação e apresentámos um argumento forte para os benefícios de um campo eólico e de uma central de hidrogénio.

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